Prova 2 - Práticas de Materiais e Tratamento Térmico

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1O ferro fundido surgiu por volta de 1500 a.C., sendo, até hoje, um dos materiais mais importantes no setor de fundição, graças às suas diversas boas propriedades físicas e ao seu preço acessível. Com relação aos ferros fundidos, assinale a alternativa CORRETA:
A
O ferro fundido é caracterizado por possuir propriedades mecânicas bem definidas, como elevado ponto de fusão, baixa contração e excelente usinabilidade.
B
Para moldes metálicos ou coquilhas, temos uma taxa de resfriamento mais rápida, especialmente se tais moldes possuírem paredes espessas, o que favorece a formação de cementita.
C
A estrutura dos ferros fundidos não é determinada por fatores como a composição química e a taxa de resfriamento na solidificação.
D
Uma elevada taxa de resfriamento facilita a formação de grafita a partir da decomposição da cementita.
2Devido às diferentes solubilidades dos variados elementos de liga nas formas alotrópicas do ferro, ocorrem modificações nas faixas de temperaturas, nas quais ocorrem as transformações dos aços. Com relação aos efeitos dos elementos de liga nos aços, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) Alguns elementos de liga, como o manganês, níquel e o cobalto, alargam a faixa de temperaturas para austenita estável, abaixando a transformação alfa-gama e aumentando a temperatura de transformação gama-delta. ( ) Existem elementos capazes de estreitar a faixa de temperaturas da austenita estável até torná-la inexistente, como o silício, cromo e o molibdênio ( ) O Cromo apresenta um comportamento um tanto especial, pois na faixa de 7 a 8% ele é responsável por baixar a faixa de temperatura alfa-gama, acima dessa faixa verifica-se um comportamento contrário. ( ) Dentre os elementos considerados estabilizantes de austenita, temos o fósforo, o vanádio e o titânio. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
F - F - V - F.
B
F - V - F - V.
C
V - V - V - F.
D
V - F - F - V.
3O conhecimento das propriedades mecânicas dos materiais é de importância imprescindível para engenheiros mecânicos. As propriedades dos constituintes dos aços influenciam de forma significativa as suas características mecânicas, sendo os elementos constituintes básicos a austenita, ferrita, cementita e perlita. Nesse contexto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) A ferrita, ou Fe alfa, apresenta baixa dureza e baixa resistência à tração, mas um elevado alongamento e excelente resistência ao choque. ( ) Cementita é o constituinte básico que apresenta maior dureza, apresentando elevada resistência mecânica e ótima ductilidade, porém é extremamente quebradiça. ( ) A perlita é a mistura de ferrita e de austenita, na forma de lâminas finas. As propriedades mecânicas da perlita são, portanto, intermediárias entre seus constituintes. ( ) Austenita é uma solução sólida de carbono no ferro gama e apresenta boa resistência mecânica e apreciável tenacidade, sendo não magnética. Nos aços-carbono comuns, ela só é estável acima de 727 °C. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
V - V - F - F.
B
V - F - F - V.
C
F - V - V - V.
D
F - F - V - F.
4Dentro da indústria de fundição, temos uma importante classe de materiais, denominada ferros fundidos. Os ferros fundidos apresentam diferentes propriedades dependendo de sua classificação. Com relação aos ferros fundidos, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) São ligas binário de Fe-C, contendo geralmente 0,006% até 2,0% de carbono, além de certos elemento residuais. ( ) Os ferro fundido maleável destaca-se por apresentar melhor usinabilidade que os ferros fundidos branco e cinzento e alguns aços, com uma ductilidade superior à dos ferros fundidos brancos e cinzentos. ( ) A quantidade de grafita e cementita no ferro fundido mesclado deve variar conforme sua aplicação, esse tipo de ferro fundido apresenta uma combinação microestrutural entre os ferros fundidos branco e cinzento. ( ) Devido à baixa quantidade de silício, o ferro fundido branco apresenta carbono na forma de combinada, propiciando ao material elevada dureza e resistência ao desgaste, em detrimento de sua ductilidade, transformando-o em um material com comportamento frágil. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
F - V - V - V.
B
V - V - F - F.
C
F - F - V - F.
D
V - F - V - V.
5Os ferros fundidos são caracterizados por possuírem propriedades mecânicas bem definidas, dentre elas está o ponto de fusão, sendo esta uma propriedade fundamental para o emprego da peça no processo de fundição. Nesse sentido, analise o diagrama metaestável apresentado a seguir e assinale a alternativa CORRETA: FONTE: https://www.researchgate.net/figure/Figura-5-Diagrama-metaestavel-Fe-Fe-3-C-Callister-2008_fig2_333005079. Acesso em: 10 out. 2020.
A
A linha X1 representa a composição de um ferro fundido hipereutético com uma ampla faixa de fusão.
B
O ferro fundido hipoeutético apresenta temperatura de fusão de 727 °C.
C
A linha X2 representa um ferro fundido de composição eutetoide, com temperatura de fusão de 1147 °C.
D
O ferro fundido no ponto eutético apresenta uma única temperatura de fusão.
6O diagrama de equilíbrio Fe-C é indispensável para um amplo conhecimento a respeito dos aços. Esse diagrama é relativo apenas à liga binária Ferro-Carbono, em que o principal elemento de liga é o carbono. Com relação ao diagrama Fe-C, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) O diagrama é representado para teores de carbono até o limite de 6,7%, visto que o carbono forma com o ferro o composto Ferro-Ferrita, que contém cerca 6,7% de carbono. ( ) Para teores muito altos de carbono, acima de 4,5%, essas ligas quase não despertam interesse comercial. ( ) Acima da temperatura de austenitização temos um derretimento da liga Fe-C, e ela passa a estar no estado líquido. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
V - V - V.
B
F - F - V.
C
F - V - F.
D
V - F - F.
7Polimorfismo, ou alotropia, pode ser descrito como o fenômeno que substâncias compostas diferentes apresentarem a mesma composição química, ou seja, é a propriedade de materiais sólidos poderem existir sob mais de uma forma cristalina. Quanto à alotropia do ferro, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) O Fe alfa existe de -273 a 912 °C, porém entre 768 e 912 °C o ferro alfa deixa de ser magnético e, algumas vezes, é chamado de Fe beta, porém não apresenta mudança de estrutura cristalina. ( ) O Fe gama existe de 912 a 1394 °C e apresenta estrutura cristalina cúbica de corpo de centrado. ( ) O Fe delta ocorre para temperaturas superiores a 1394 ºC, apresentando a mesma estrutura cristalina do Fe alfa, esta estrutura mantém-se estável até a temperatura de fusão do ferro, que é de a 1538 ºC. ( ) O Fe acima da temperatura de austenitização está na sua forma líquida. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
V - V - F - F.
B
V - F - V - F.
C
F - V - V - F.
D
F - F - V - V.
8Dentre os tipos de ferros fundidos, temo o ferro fundido cinzento, que é denominado "cinzento" em função da coloração escura apresentada em suas regiões de fratura. Com relação ao ferros fundido cinzento, analise as sentenças a seguir: I- Possui elevada ductilidade devido à presença de grafita em nódulos. II- Possui a capacidade de atenuar vibrações mecânicas, dissipando essa energia vibratória em energia térmica, devido à presença de carbono livre na sua estrutura. III- Possui uma concentração de silício relativamente alta, responsável por facilitar a formação de grafita na estrutura do ferro fundido cinzento. IV- A presença de carbono livre em sua estrutura proporciona boa usinabilidade, em detrimento da fluidez durante a fundição. Assinale a alternativa CORRETA:
A
As sentenças II e III estão corretas.
B
As sentenças II e IV estão corretas.
C
As sentenças I e IV estão corretas.
D
As sentenças I e III estão corretas.
9Existe uma diversificada variedade de aços que se diferenciam pela sua composição química,uniformidades dos grãos que o compõem, forma e tamanho. Dessa forma, é possível manipular a composição química dos aços de modo a se obter propriedades de acordo com as aplicações de interesse. Nesse sentido, assinale a alternativa CORRETA:
A
Aços resistentes à corrosão devem apresentar um alto teor de carbono ou carbono equivalente, de modo a inibir o processo corrosivo.
B
Aços inoxidáveis consistem em ligas à base de ferro com alto teor de carbono, e ao menos 10,5% de cromo, além de diferentes elementos que quando adicionados têm como objetivo aumentar a resistência de diversas propriedades, entre elas as diferentes formas de corrosão.
C
Um dos maiores desafios no desenvolvimento de aços de alta resistência consiste em solucionar o paradoxo na relação entre resistência e ductilidade. Para isso, são utilizadas, em aços baixa liga, pequenas adições de nióbio, titânio e vanádio, visando a uma maior resistência mecânica.
D
Para aços resistentes ao desgaste metálico é importante o acabamento das superfícies em movimento, de forma que as superfícies apresentem rugosidade elevada.
10Os materiais mais empregados na engenharia apresentam fenômenos comuns, entre eles: a elasticidade, os ciclos de histerese, a fratura, entre outros. Dessa forma, o entendimento dos mecanismos elementares que são responsáveis pela elasticidade, plasticidade e ruptura frágil e dúctil se torna indispensável. Dentro desse contexto, analise as sentenças a seguir: I- Quando sujeitos a solicitações mecânicas, os materiais sofrem mudanças de forma, podendo gerar dois tipos de respostas, elástica e plástica. II- No momento que um material atinge seu limite de elasticidade, ocorrerá uma das situações a seguir: se removermos a força, o material permanece como um todo coerente, mas não retorna à posição inicial, ou então o material irá se fragmentar. III- Materiais com estrutura cúbica de face centrada são normalmente dúcteis e não costumam apresentar, por consequência, ruptura por clivagem. IV- A ruptura por clivagem é a forma mais frágil que uma ruptura pode ocorrer em materiais cristalinos e está usualmente associada a um plano cristalográfico no interior do grão, não alterando sua direção ao atingir o contorno de grão. Assinale a alternativa CORRETA:
A
As sentenças II e IV estão corretas.
B
As sentenças I, II e III estão corretas.
C
As sentenças I, II e IV estão corretas.
D
Somente a sentença IV está correta.